Hústermelés. Hús HÚS A testtájékok jellegzetes formáit adó izomcsoportok az azokat elhatároló és segítő kötőszövetes elemek (pólyák, inak) és az ott lerakódó.

Az előadások a következő témára: "Hústermelés. Hús HÚS A testtájékok jellegzetes formáit adó izomcsoportok az azokat elhatároló és segítő kötőszövetes elemek (pólyák, inak) és az ott lerakódó."— Előadás másolata:

1 Hústermelés

2 Hús HÚS A testtájékok jellegzetes formáit adó izomcsoportok az azokat elhatároló és segítő kötőszövetes elemek (pólyák, inak) és az ott lerakódó több-kevesebb zsír, az izmok között futó erek és idegek = HÚS A hús az állatok levágását követően, az ún. bontás/darabolás után válik alapanyaggá. A bontás - az anatómiai sajátosságokat követi – de nem anatómiai értelemben vett testtájakból származó részeket eredményez. A speciális húsipari megnevezésekben is behatárolhatók az adott izomcsoportok.

3 tibia m.tibialis caud. m.flex.dig.ped.superfic. m.tibialis cranialis m.fibularis III. m.ext.dig.longus m.flex.dig.ped.profundus m. triceps surae

4

5 Miért fontos élelem a hús? A hús az emberi táplálkozás fontos tényezője. Összetétele a saját testösszetételünkre jellemző arányban tartalmazza a legtöbb fehérjét, így alapvető fehérje (tkp. aminosav) forrásnak tekinthető. A fehérjék összetétele, metabolizmusba lépésüknek jellegzetessége, kihasznál- hatóságuk az ún. biológiai értéküket adja.

6 Tápanyagforrás Fehérjetartalom (g/100 g) Biológiai érték Anyatej1,2100 Tojás13,5100 Tehéntej3,488-95 Marhahús17-2188-92 Sertéshús16-2184 Baromfihús21-2582 Halhús15-2280-92 Keménysajt2685 Burgonya2,573 Bab, borsó, lencse22-2656-72 Rizs863-67 Búzaliszt1253 Országos Húsipari Kutatóintézet KHT

7 http://sertesszovetseg.hu/modules.php?name=News&file=arti cle&sid=36 Magyarországon az elmúlt évtizedben mérséklődött a húsfogyasztás. 1990-ben 75,8 kg hús/fő/év 1998-ra 63 kg/fő/év (+3 kg hal) A, DK, F, ÍRL, SLO, E, 103-110 kg hús + 12- 41 kg hal S, N, SF, 61-67 kg hús de 35-44 kg hal. Az európai országok közül csak Romániában fogy kevesebb hús, mint Magyarországon.

8 A vágást követően alapvetően az izomszövet tekinthető a termelés eredményét adó húsipari alapanyagnak. A szerkezeti elemek tehát a feldolgozás majd a fogyasztás nézőpontjából egyaránt fontosak. Az vágóállatokban is a közismert három izomszövetféleség található meg: 1. Harántcsíkolt, akarattól függően működő vázizom. 2. Harántcsíkolt de automatikusan működő izom a szívizom. 3. Az akarattól függetlenül működő simaizom.

9 Az összeolvadt rostokban jelleg- zetes „harántcsikolat”-ot alkotnak az egymást fedő fehérjeszálak. A sejtmagok a rostok perifériáján helyeződnek. A rost átmérője: 50 - 100 mm. A rostok hosszúak (akár 10-20 cm). A testmozgások végrehajtója. A testtömeg 35-65%-a Csak a szívben található. A rostjai összeolvadnak, és a sejtmagok a rost közepén helyeződnek. A rost átmérője: 10-15 µm, ami elágazó és néhány cm hosszú is lehet. A testtömeg - 0,5-1%-a emlősökben, - 0,5~2% a madarakban. Megnyúlt orsó alakú sejtek. Megnyúlt sejtmag középen helyeződik. A sejt átmérője: 5-6 mm. A hossza akár néhány cm. A test belső szerveinek motorikját végzi. A testtömeg 2-5%-a

10 A szerkezeti egység alapja az izomrost. Rostok 75-92%, a többi szarkoplazma (Mgb – szín) Idegek, erek és kötőszöveti elemek. A kötőszövetes határok közé zsír deponálódhat.

11 A harántmetszeteken izomelemeket elhatároló különféle kötőszövetes képletek láthatók. 1. Epimysium az izmot burkoló ksz. 2. Perimysium a rostokból kisebb- nagyobb köteg, nyalábok - elsődleges - másodlagos - harmadlagos 3. Endomysium az egyedi rostokat hüvelyezi.

12 A három kötőszövetes lemez rendszert alkotva a harántcsíkolt izom szerkezeti alapjául szolgál. Ezek vezetik az ereket és az idegeket a rostokig. Az izom felszínéhez közelebb a vastagabb erek idegek találhatók, amelyek azután a kötszövetes elemek finomodásával szintén kisebb átmérőjűvé osztódnak. „textura”- A kötőszöveti rendszer „textura”-t ad. Finomabb textúrájúak a gyengébb, de precízebb mozgásokat végző izmok. A nagy erőt kifejtő robusztusabb izmok textúrája durvább

13 Miofilamentumok Az izomszövetben megfelelő felbontású hosszanti metszetében két különböző vastagságú filamentum látható. Vastag filamentum a miozin, Vékony az aktin. Ezek egymással párhuzamosan miofibrillum teljes hosszában megtalálhatók. Az elrendezésben szabályosan ismétlődő átfedések a harántcsíkolatot eredményezik (vázizom). A világosabb kevésbé fénytörő az izotróp I-sáv, A kettős fénytörésű sötét az anizotróp: A-sáv.

14

15 Szarkotubuláris rendszer (1) Az izomrostok felszínén és mélyébe terjedően található finom csövecsék: tubulusok és végkamrák: ciszternák, szövevényes hálózatot alkotnak amelyek a Ca 2+ -at tárolják, ill. juttatják a közegbe. A sarkoplazmatikus retikulum (SR) és a tubulusok (T-tubulus) elkülönült membránstruktúrák. A T-tubulusok a szarkolemmába folytatódnak, és az EC-tér felé nyitottak. E szerkezetük miatt a membrán depolarizáció az izomrostra átterjedhet. Az SR az izom nyugalmi állapotában a Ca 2+ -at tárolja. Egy szarkomér egységben az SR-nek több formája fordul elő:

16 Szarkotubuláris rendszer (2) Hosszanti tubulus – vékony cső ami miofibrillum tengelyével megegyező lefutású; Ablakos (fenestrált) gallér – egy perforált lapot alkot, ami a H-zónában található Terminalis ciszterna – Haránt irányú tubulus-szaksz, ami a hosszanti tubulusokkal az A- és I-sávokban összeköttetéseket létesít. Triad – a centrális T–tubulus és a két másik elem alakítja ki. SR & T- tubulusok a kontrakcióban vesznek részt ( Ca 2+ leadás felvétel szabályozás). kontrakció

17 Az izomfehérjék jellemzői Az izomfehérjék esetében is a test egyéb fehérjéiben előforduló aminosavak (AA) szerepelnek. Az AA-akat többféleképpen lehet csoportosítani. A poláros (hidrofil) ill. az apoláris (hidrofób) jelleg a legfontosabb. Poláros tulajdonságú AA-ak pufferként (pH-t stabilázó tényezőként) hatnak. A fehérjék egyes jellemző régiói az adott szekvenciát alkotó AA-tól függnek. A proteinláncokon belüli és a láncok közötti kölcsönhatások a következők lehetnek: hidrofób ionos diszulfid (-S-S-) - amelyek könnyen bomlanak és újraképződnek kovalens kötések - amelyek nehezen bomlanak és alakulnak ki.

18 Denaturálódás denaturáció Bármilyen olyan hatás, ami az adott fehérjét annak valódi működésében, azaz "természetében" meggátolja, denaturációhoz vezet. A változások az oldékonyságban, kötőképességben, enzim esetében az aktivitásban, vagy akár színváltozásban nyilvánulnak meg. A proteinstruktúra irreverzibilis változását különböző külső hatások okozzák: hő, vegyi anyagok, oxidációs hatások. fehérjék szh/lipid A sütés-főzés is denaturációt eredményez, mivel a külső energia- bevitel a fehérjék belső- és/vagy egyéb pl.: szh/lipid kölcsönhatásait károsítja.

19 Denaturálódás (2) Maillard-reakció A szénhidrátokkal való kapcsolat változása eredményezi a jellegzetes barna elszíneződéseket (karamellizálódás = Maillard-reakció). Endo-, ill. exo-proteázok szintén denaturálnak az oldékonyság, és/vagy a pI megváltoztatásával

20 A hús zsírtartalma (1) A lipidek a szervezetben és előfordulásuk a húsban A szövetekben a zsír jellegzetes módon helyeződik el. Az IC zsírszintézis módja minden sejtben azonos. A zsírszövetnek két jellegzetes alaptípusa van: fehér, (legelterjedtebb) barna, (csak egyes fajokban és/vagy a korai posznatalis időszakban, speciális régiókban)

21 A zsírszövet jellegzetessége faji sajátosság, amit a többséget alkotó trigliceridek (TG) zsírsavainak fajtája határoz meg.

22 A testzsír 70%-a rétegeket alkot Bőralatt- (szalonna), Inter-, ill. intramuszkuláris kötőszövetek között ( márványozottság). A zsírsejtek fürtökbe csoportosulva, az izom esetében pl.: a perimysium elemek köré rendeződnek.

23 Védettebb helyen kevesebb a kötőszöveti állomány (pl.: vese körüli zsír, cseplesz, bélfodor). A test felszínéhez közeli zsírpárnák kötőszövetes alapja kifejezettebb (szalonna).

24 A hús zsírtartalma (2) A zsírszövet feladata Energia tárolás  mobilizálás. (1 zsír = 1 szh+1 feh) Koleszterin (ChE) tárolása a keringésből való kivonás mobilis raktár (HDL-Ch  epesav, hormon szintézis) Hőszigetelés (természetes tartásban: téli bunda + zsírdepó) Mechanikai védelem a lábvégeken (fürtökben elrendeződött zsírsejtek  párna). A táplálékfelvétel (tkp. az éhség érzet) és közvetve a szervezet energiaháztartását szabályozó hormon a leptin. Ennek a szintézise is a zsírszövetben történik.

25

26 Kötőszövet (1) - Kollagén A kollagéntartalomtól függ a húsok rágóssága. A kötőszövetre általánosan jellemző a kollagén. Elemi szálak  strukturális rost  nyaláb (Ø 1-12 µm) Az elemi szálakat a tropokollagén alkotja. Glikoproteid (galaktóz és glukóz egységek) Aminosavtartalom kb. 30%-ban glicin Jellemző a hidroxiaminosavak előfordulása: hidroxiprolin (csak a kollagénben van), és hidroxilizin (1/3-ad mennyiség) A hidroxiaminosavaknál intramolekuláris keresztkötések  rugalmassága és szakítószilárdság! A keresztkötések száma, ami az életkorral nő  rugalmatlanság A nagy változatosság miatt a kollagén 14 típusa ismert.

27

28 Tropokollagén Nagy molekulasúlyú (300 kD) protein. Három polipeptid lánc összecsavarodásával alakul ki (tripla helix). Keresztkötések egy molekulán belül a helikális tengely mentén, A szomszédos molekulák között a nem-helikális kiterjedéseknél alakulnak ki.

29

30 Elasztin A kollagénnél kevésbé gyakori. Jellemzője a gumiszerű rugalmasság. Előfordulás: szalagok (pl.: ligamentum nuchae), artériafal, kötőszövetes tokok, izom sövények Jellemző aminosava a glicin (alapegység 8 AA) desmozinizodezmozin Csak az elasztinban: desmozin és izodezmozin (Lys+ 3 ε–aldehid-Lys  gyűrűs vegyület)

31 Egyensúlyi állapotok (A = B) Rendszer: ZÁRTNYITOTT statikusdinamikusstacionárius

32 Növekedés (1) Az állat testtömegének, -súlyának megnagyobbodása. Csontváz az izomzat és a belső szervek gyarapodása. A szervezet mennyiségi megváltozása. Amikor az állat eléri teljes fejlettségét megáll. (Vö.: a növényekkel, ahol a növekedés az egyed teljes élettartamára jellemző).

33 Növekedés (2) A jelenség különböző szerveződési szinteken tanulmányozható. Alapvető a sejtek anyagcseréje. Fehérjeszintézis = „molekuláris növekedés”. Szövetek, Szervek, Szervezet (=testsúly gyarapodás).

34 Növekedés (3) Ha a szervezet nem kapja meg öröklött igényének megfelelő, pillanatnyi anyagcsere- állapotát kielégítő feltételeit, akkor a várt növekedés elmarad. „Kritikus periódusok” (vö.: tartás- takarmányozás szerepe főleg az intenzív fajtákban, hibridekben) Megszületés Elválasztás Tenyésztésbevétel

35 toti~ pluri~ unipotencia determináció zigóta Differnciált sejt É l e t t a r t a m

36 Fejlődés Genetikailag jellemezhető: 1. növekedéskor nem lépnek új gének működésbe; 2. fejlődéskor új gének kapcsolnak be (új géntermékek mutathatók ki). A fejlődés mind minőségi, mind mennyiségi változások sorozata. A fejlődés = differenciálódás is + növekedés is. De nem minden növekedés jelent fejlődést!

37 http://classes.aces.uiuc.edu/AnSci312/Endocrin/Endosumm.htm sejtszaporodás sejtnövekedés

38 A hústermelés szabályozása Növekedési hormon Perifériás ivari hormonok Androgének Ösztrogének Tiroid-hormonok

39 STH hatások IGF

40

41 Sex-szteroidok

42 Androgének Szteroidok – TESZTOSZTERON (here + MVK zona reticularis) hím jelleg Anyagcserefokozó, ún. anabolikus tulajdonságuk is van. Növekszik a fehérje szintézis; ~ beépítés; ~ megtartás. Csökken a: fehérjeürítés (pozitív N-mérleg!) Lábadozás (regeneráció) hatékonyabb. Az anabolikus szteroidokat az izomtömeget, anyagcserét és ezáltal teljesítményt fokozó hatásuk miatt - tiltott, és bizonyíthatóan a szervezetet károsító utóhatásaik ellenére - doppingolásra is használnak.

43 Ösztrogének Petefészek-eredetű női nemi hormonok Elsődleges hatásuk az ivari ciklus szabályozása. Anyagcsere-hatásuk Ösztrogén-fázisban  paraszimpatikotónia (raktározás) Na- és vízretenció. Befolyásolják a Ca/P anyagforgalmat; Számos enzimet stimulálnak, melyek végső soron befolyásolják az RNS és ezen keresztül a fehérjeszintézist. A vérében csökken a maradék-N és megnő a fehérjemennyiség nő a vér foszfolipid-tartalma (l.: tojástermelés). Régen szintetikus ösztrogének  húshozam-növekedés = emberi fogyasztásra alkalmatlan! Fitoösztrogén hatás (pl.: vöröshere) az ivarzási ciklust zavarja, de egyéb (táplálkozáséletani) hatása kevésbé veszélyes.

44 Vágás (halál) utáni (post mortem) történések H Ú S Izom  H Ú S

45

46 pH Vágás után neutrális (7,2-7,6) Érés alatt, 6-8 óra múlva a külső hőmérséklettől függő mértékben csökken: 5,8-6,2

47 Vágás (halál) utáni (post mortem) történések (2) Kóros jelenségek:HÚSHIBÁK

48 PSE (pale, soft exudative) Vágás előtti stressz  anaerob viszonyok Nagymennyiségű laktát (hyperozmózis  vizenyő) Gyors (<45 min !!!) pH esés (< 5,5) (vö.: 6-8h, pH ~6) Ca 2+ kiármlás nő  kontrakció Z-vonalak károsodása  kiterjedt denaturáció  megválozott fénytörés/szín

49 PSE animalagriculture.org/.../ Moeller.htm

50 PSE ryanodin receptor (RyR) defektus Ryanodin = növényi alkaloida RyR1-izom; RyR2-szív, RyR3-agy

51 DFD (dark, firm, dry) Vágás előtti állapotban kevés az izomglikogén Nincs elegendő laktát termelés (nincs ozmótikus hatás = száraz) pH > 6,0 Izomfehérjék összehúzódott állapotban maradnak (kemény) barna Mb redukált +víz módosul a fénytörés (barna)

52 www.ansci.uiuc.edu/ labs/ellislab/7_isp.html

53 Folytatása következik….

54 Biológiai érték (Aminosavak) AA anyagcsere IC-nem alakulnak át  Esszenciális aminosavak

55 Alanin6,46,3 3,9 Arginin6,66,46,95,4 Aszparaginsav8,88,98,59,3 Cisztin1,41,3 1,1 Fenilalanin4,04,13,93,2 Glicin7,16,16,76,0 Glutaminsav14,414,514,416,4 Hisztidin2,93,22,72,5 Izoleucin5,14,95,84,9 Leucin8,67,57,46,3 Lizin8,47,87,67,3 Metionin2,32,52,31,6 Prolin5,44,64,85,8 Szerin3,84,03,93,3 Tirozin3,23,03,23,1 Treonin4,05,14,94,2 Triptofán1,11,41,31,6 Valin5,75,0 3,6 Szm. Sertés Juh Tyúk Húsok aminosav tartalma g/100 g

56 Tápanyagforrás Fehérjetartalom (g/100 g) Biológiai érték Anyatej1,2100 Tojás13,5100 Tehéntej3,488-95 Marhahús17-2188-92 Sertéshús16-2184 Baromfihús21-2582 Halhús15-2280-92 Keménysajt2685 Burgonya2,573 Bab, borsó, lencse22-2656-72 Rizs863-67 Búzaliszt1253 Országos Húsipari Kutatóintézet KHT

57 A húsban lévő összetevők %-os előfordulása Víz 75.0 Protein 18.5 Miofibrillum 9.5 Miozin 5.0 Aktin 2.0 Tropomiozin 0.8 Troponin 0.8 M-protein 0.4 C-protein 0.2 <-aktinin 0.2 B-aktinin 0.1 Szarkoplazmatikus fehérjék Oldható fehérjék és mitokondriális enzimek 5.5 Mioglobin 0.3 Hemoglobin 0.1 Citokromok és Flavoproteinek 0.1 Sztroma, kollagén, retikulin 1.5 Elasztin 0.1 Egyéb oldhatatlan fehérjék 1.4 Lipidek Neutralis lipidek 1.0 Foszfolipidek 1.0 Cerebrozidok 0.5 Koleszterin 0.5 Non-protein N-anyagok 1.5 Kreatin és Kreatin-P 0.5 Nukleotidok 0.3 Szabad aminosavak 0.3 Peptidek 0.3 Egyéb nemfehérje anyagok 0.1 Szénhidrátok és nem N-tartalmú anyagok 1.0 Glikogén 0.8 Glukóz 0.1 Intermedierek és sejtmetabolitok 0.1 Szervetlen anyagok 1.0 K 0.3 Összes foszfát 0.2 S 0.2 Cl 0.1 Na 0.1 Egyéb 0.1

58 100g hús RDA (%) (recommended daily allowance – ajánlott napi bevitel) Energia - 15 Fehérje - 60 Ca - 1 Fe - 20 Foszfát - 25 Mg - 8 B 1 vitamin (thiamin) - 42 B 2 vitamin (riboflavin) - 30 B 5 vitamin (niacin) - 35 B 6 vitamin - 20 B 12 vitamin - 60

59 A hús víztaralma A friss hús átlagos víztartalma 75%. (víz  zsír) A víz:fehérje aránya a testben és az izmokban 3,6 - 3,7:1. Az izomszövet fehérjéihez a vízmolekulák a bipolaritásuk miatt képesek kötődni. Kötött víz – az összes víztartalom kb. 4-5% (struktúrfehérjék). Fizikai behatások (húzás, nyomás, vágás, bizonyos mértékű +/- hőkezelés során is a húsban marad. Immobilizált víz – molekulái már távolabb vannak a fehérjéktől, de a vízmolekulák közötti kölcsönhatások révén maradnak a mikrokörnyezetben. A kölcsönhatás kisebb energiatartalmú. Szabad víz – molekuláit csak a felületi erőhatások pl.: a kapilláris erő tartja a szövetben. A víznek az elhelyezkedését nem befolyásolják a környezet töltésviszonyai. Ezt a víztartalmat a technológiai beavatkozások (vágás, darálás, összenyomatás, hőkezelés) közbeni/utáni megtartása fontos jellemző [water holding capacity (WHC)]

60 A hús színe (Mb 80% > Hb 20%)

61 A hús ízletessége Porhanyósság Lédússág Zamatosság

62 Porhanyósság – omlósság (Élvezeti érték) Az izom típusa (rost / kötőszövet = textúra) Vágás előtti tényezők: faj/fajta jellegéből származó azaz örökletes tényezők; tartási és takarmányozási faktorok: a takarmány összetétel; technológiák, állatszállítás körülményei. Post mortem (vágás utáni) tényezők A hűtve tárolás technológiája (fokozatos lehűtés = „pihentetés”) A porhanyósságot befolyásoló tényezők/eljárások A vágást követő felfüggesztés (USA vágástechnikákban az Achilles-in helyett a medencénél függesztenek) Endogén (a) és exogén (b) proteolitikus enzimek alkalmazására: a) érlelés  endogen enzimek megbontják a rostszerkezetet. b) a húsiparban növényekből származó exogén enzimekkel (papain, bromelin, ficin) ezt szabályozott módon is alkalmazzák.

63 Lédússág (Élvezeti érték) A hús lédússágában az izomszövetben kötött víztartalom és az intramuszkuláris zsírtartalom a legfontosabb meghatározó. Ezek a szövetek víztartó képességétől (WHC) és az intramuszkuláris lipidtartalomtól is függnek.

64 Zamatosság (Élvezeti érték) A zamat: ízanyagok+illatanyagok. Az ízanyagok: Vízoldható fehérjék (kissé fémes, savanykás hatás). Peptidek és szénhidrátok és bizonyos ionok aromaanyagok. (Maillard-rekció) A hőkezelés (sütés) közben az aminosavak és szénhidrátok között létrejövő nem enzimatikus reakciók (Maillard-rekció) fontos ízanyagokat eredményeznek. Az illékony vegyületek a fajra jellemző szag és ízhatásúak zsírsavakból származnak (rövid szénlácú zsírsavak, karbonil láncok )